PoE帴締廬郊排帴デジタル步帴POLと驢屯步するPMIC×EuroAsia2013から(3)
パワ〖マネジメントIC∈PMIC∷は、AC-DCやDC-DCコンバ〖タを崔む排富ICを回す咐駝である。排富は海やあまりにも剩花になり、かつての5V帽辦、3/3.3V帽辦というシステムはもはや賂哼しない。排灰システムの久銳排蝸を布げるために攙烯ごとに排富排暗を呵努步することによる。パワ〖オンEthernet∈PoE∷、スマ〖ト締廬郊排IC、デジタル排富、ノイズを娃えるPOL∈point of load∷、LEDドライバなど、PMICは驢屯な弓がりを斧せている。
ここでは、PMICの禿Linear Technology、Qualcommと鼎票で締廬郊排達(dá)を倡券しているPower Integration、プログラマブル排富のExar、AlteraのSoC/FPGA羹け排富、さらにLED脫排富ともいうべきLEDドライバのDialog Semiconductor家の稱瀾墑を疽拆する。
Linearはエネルギ〖ハ〖ベスティングからバッテリマネジメント、票袋臘萎、PoEなど、さまざまな排富ICを瀾墑步し魯けている。それもモノリシックICだけではなく、減瓢嬸墑までICパッケ〖ジに悸劉ˇ甚賄したµモジュ〖ルなど、チップ瀾隴の漣供鎳からパッケ〖ジ稿供鎳まで庫木琵圭で乖う。漣供鎳とはいえ腮嘿なプロセスは鏈く蝗わないため、光擦な肋灑抨獲はそれほど澀妥としない。
サ〖バ〖システム脫の排富は、呵黎眉のプロセッサを蝗うため、1.0V漣稿と你排暗ながら久銳排萎が10Aを畝えることもある。潑にマイクロプロセッサやFPGAなどの腮嘿步デバイスは、年呈排萎が絡(luò)きいため、デバイスの奪くに排富を彌きノイズの券欄を娃え、賴撅瓢侯を澄瘦する。票家のµモジュ〖ル瀾墑は、デジタル弄に擴(kuò)告するためのI2CやPMBusとのインタフェ〖スや、肋年掘鳳をダイナミックに恃えるためのEEPROMメモリなどを礁姥したICと、眶澆Aを叫蝸するためのパワ〖MOSFETを1パッケ〖ジに礁姥している。LinearのLTM4676は、呵絡(luò)13Aの排萎叫蝸を企つ積ち、この2チャンネルを1チャンネルに蘆ねると26Aを叫蝸する。さらに、LTM4676を4改儡魯して、呵絡(luò)叫蝸100Aというデジタル排富を侯ることができる。稱ICチップの錢バランスを雇胃した肋紛をしているためにこういった事誤瓢侯が材墻になる。
Linearは、Ethernet懼に排蝸を捐せて排富としても蝗えるPoE禱窖にも蝸を掐れている。海攙、Ethernetケ〖ブルに捐せて流られてきた蛤萎排蝸を臘萎するためのブリッジ攙烯において、驕丸のダイオ〖ドに洛わり、パワ〖MOSFETを脫いた。このことでダイオ〖ドの界數(shù)羹排暗ロスはなくなり排蝸祿己は井さくなる。MOSFETを蝗った票袋臘萎コントロ〖ラLT4321は、ダイオ〖ドを蝗うブリッジでは1.1A萎して1.72W久銳したが、それよりも１ケタ奪く井さく、0.15W鎳刨の排蝸で貉むことがわかった(哭1)。
哭1 パワ〖MOSFETを網(wǎng)脫した票袋臘萎はダイオ〖ド臘萎より久銳排蝸が警ない 叫諾¨Linear Technology
Power IntegrationはAC-DC脫の排富で年刪のある柴家だが、このほどQualcommと鼎票で、驕丸の締廬郊排よりもさらに沒箕粗でLiイオン排糜を郊排できるQualcomm Quick Charge 2.0慌屯の排富脫ICを倡券した。排糜推翁3300mAHのスマ〖トフォン脫郊排達(dá)で30尸沸冊すると、驕丸の郊排達(dá)だと10%、Quick Charge 1.0では30%、海攙の2.0では60%郊排されている。この禱窖は、貸賂のUSB郊排達(dá)に孺べ郊排箕粗の沒教だけではなく、USB郊排憚呈を網(wǎng)脫でき、しかもQualcommのチップセットがサポ〖トしている。郊排脫アクセサリはQualcommのエコシステムを奶じて掐緘材墻である。
倡券した郊排脫IC、ChiPhyファミリ〖は、票家のAC-DCスイッチングレギュレ〖タと辦斤に郊排達(dá)アダプタに悸劉する。辦數(shù)、スマホ婁には、Qualcommのチップセット(コプロセッサ)にプロトコル∈哭2のQuick Charge 2.0 Protocol∷を柒壟しておく。哭2のD+とD-のUSBデ〖タラインを網(wǎng)脫して、このコプロセッサがタイミングと排暗攫鼠のプロトコルをアダプタ(哭2の焊)婁に流叫し、アダプタ柒のChiPhyがそのデ〖タに驕って、競暗した排暗を丁惦する。その拇臘した排暗をスマホに流る。このようにして、郊排で流るべき排暗とそのタイミングが瘋まり、スマホは呵努な郊排排暗、箕粗で郊排される。
哭2 スマホの締廬郊排脫のチップセット 叫諾¨Power Integration
アナログおよびミクストシグナル染瞥攣メ〖カ〖のExarは、デジタル擴(kuò)告のパワ〖マネジメントIC、潑に排富排暗やスイッチング件僑眶を恃えられるプログラマブル排富の倡券に蝸を掐れている。デジタル擴(kuò)告が材墻であるため、肋年パラメ〖タをEEPROMなどの稍帶券拉メモリにストアするだけで貉む。このため、嘲嬸の減瓢嬸墑の爬眶がアナログ數(shù)及よりも警ない。叫蝸4チャンネルのPWM擴(kuò)告でアナログとデジタルを孺秤するとアナログ擴(kuò)告では148改澀妥だったが、デジタル擴(kuò)告ICのXRP7724では33改で貉んだという(哭3)。
哭3 デジタルPWMの數(shù)がアナログPWMより攙烯嬸墑を警なくできる 叫諾¨Exar
Exarはユ〖ザ〖が詞帽にプログラムできるようにするため、肋紛しやすいLook-and-feel茶燙を積つツ〖ルPower Architect 5.0を脫罷している。翁緩面のXRP6670∈材恃件僑眶300kHz×2.5MHz、3A∷PWMステップダウンレギュレ〖タに裁え、25AのPOL排富として蝗えるステップダウンコンバ〖タXRP6141を倡券面だ。XRP6141は、0.6Vまで叫蝸排暗を擴(kuò)告でき、2A/3Aのゲ〖トドライバを柒壟している。COT∈Constant On-Time∷擴(kuò)告のOn-timeを150ns×2µAの認(rèn)跋でプログラム材墻だとしている。さらに4叫蝸のプログラマブル排富XRP7720も倡券している。これはデジタルPWM(パルス升恃拇)、デジタルPFM擴(kuò)告のバックコンバ〖タで、106kHz×1.2MHzでスイッチング件僑眶を恃えられる。
PMICは、28nmといった腮嘿で光拉墻なSoCやFPGA脫には、デバイスの奪くに芹彌させなければ、你排暗ˇ絡(luò)排萎のスイッチング瓢侯によって、ボ〖ド懼の戮の攙烯に丁惦される排萎や排暗が絡(luò)きく恃步する恫れがある。染瞥攣デバイスの件りにPMICをどのように芹彌して、デバイスの拉墻を呵絡(luò)嘎に苞き叫すか、この肋紛を推白にするためAlteraはリファレンスデザインをリリ〖スした。これを蝗うと、SoCやFPGAとPMIC排富による你ノイズの排富を肋紛できるだけではなく、攙烯燙姥を呵絡(luò)50%、排蝸祿己は呵絡(luò)35%負(fù)らすことができる。
哭4 Alteraが捏丁する排富を崔めたSoC/FPGAリファレンスボ〖ド
AlteraはCyclone V SoCに裁え、Stratix V GXおよびArria V GT、Cyclone V GXの稱FPGA脫のリファレンスボ〖ドも2013鉗面に捏丁する。
辦庚にLEDドライバと咐っても屯」な瀾墑がある。Dialog Semiconductorは、你コストで拇各なしの瀾墑、拇各怠墻を郊悸させた瀾墑、檻炭の沒いAl排豺コンデンサを怯近した瀾墑など、さまざまなLEDドライバを胺っている。
このほど、票家は、痰俐でデジタル拇各できる瀾墑iW6401とそのシリ〖ズの答塑となるプラットフォ〖ムsmarteXiteを券山した。このプラットフォ〖ムでは、痰俐奶慨と各センサ〖で湯るさを擴(kuò)告できる。さらにデジタル拇各のためのプロトコルLedotronや剩眶の拇各インタフェ〖スを答塑として灑えている。
海攙の糠瀾墑iW6401には篩潔のI2Cインタフェ〖スに裁え、Bluetooth Smart、Wi-Fi、ZigBeeなどのワイヤレスモジュ〖ルのフロントエンドを礁姥している。iPhoneのアプリからBluetoothを蝗ってランプの湯るさを拇臘することもできる。澎疊で倡かれた淡莢柴斧では、リファレンスデザインのデモンストレ〖ションを乖った(哭5)。このチップにも裁錢松賄脫の瘦割攙烯は崔んでいる。
哭5 Dialogによる iW6401のデモ
救湯脫LED排靛は、你コスト墑であろうとも光補券錢による殘閡は敦濕である。このため、年呈の補刨を畝えないような擴(kuò)告攙烯を灑えたチップを倡券している。潑に歐版にはめ哈むタイプのLED救湯は、庶錢が礙いため、儡圭補刨Tjが釣推猛を畝える恫れがある。そのような眷圭には、ディレ〖ティングによって叫蝸排萎を皖とすようにする。ディレ〖ティングではなく、サ〖マルシャットダウンにすると救湯が仆臉芭くなってしまう。LEDドライバがどのような肋彌眷疥に蝗われてもよいようにするため、このディレ〖ティング緘恕を蝗うことになる。コストとの敷ね圭いが海稿の草瑪となりそうだ。
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1. 瀾墑步陵肌ぐハ〖ドウエアのプログラマブルIC×EuroAsia2013から(1) (2013/10/29)
2. 寥み哈みシステムになびくAMD/IPextreme/Mentor×EuroAsia2013から(2) (2013/11/06)
